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C
B
C
C
A
裂变
聚变
【分析】
要解决这道题,首先需明确原子弹和核电站的核反应类型,再分析两者的核心区别:
1. 先回忆核反应类型:原子弹和核电站均利用核裂变释放能量,并非核聚变,因此可先排除涉及“核聚变”的错误表述选项;
2. 再分析反应控制情况:核电站需要平稳释放能量供电,因此会通过控制棒控制裂变的链式反应速度;而原子弹需要瞬间释放巨大能量产生爆炸,因此对裂变的链式反应速度不加控制。结合这两点即可判断正确选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A、B选项:原子弹和核电站的核反应类型均为核裂变,并非核电站用核聚变、原子弹用核裂变,或反之,因此A、B错误;
C选项:核电站通过控制棒控制裂变的链式反应速度,使能量缓慢释放;原子弹则让裂变的链式反应无控制地快速进行,瞬间释放巨大能量,该表述符合两者的根本区别,C正确;
D选项:核电站和原子弹均不涉及核聚变的链式反应,该表述错误。
【答案】
C
【知识点】
核裂变的应用、链式反应的控制
【点评】
本题考查核裂变在不同装置中的应用区别,核心是明确原子弹与核电站的核反应类型及链式反应的控制情况,易混淆点是核裂变与核聚变的应用场景,需牢记两者均基于核裂变的原理,区别仅在于对链式反应速度的控制。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先,我们需要明确原子核聚变、裂变以及放射性衰变的特点和应用现状:
1. 先回忆核电站的核心需求:需要稳定、可控且能大规模释放能量的核反应来支撑发电。
2. 逐一分析各反应的可行性:核聚变目前还处于实验研究阶段,尚未实现可控的商业化应用;放射性物质衰变释放的能量强度低,无法满足大规模发电的需求;而原子核裂变可以通过控制装置实现可控链式反应,能稳定释放大量能量,是目前技术成熟的核电站能量来源。
3. 最后通过排除法,排除不符合实际的选项,确定正确答案。
【解析】
对每个选项逐一分析:
A选项:原子核聚变释放能量的反应目前还未实现可控的商业化应用,世界上没有建成利用核聚变发电的核电站,该选项错误。
B选项:原子核裂变可通过控制装置实现可控链式反应,能稳定释放大量能量,目前世界上已建成的核电站均利用原子核裂变释放的能量发电,该选项正确。
C选项:放射性物质衰变释放的能量较弱,无法满足大规模发电的需求,不会用于核电站发电,该选项错误。
D选项:核聚变尚未应用于商用核电站,因此该选项错误。
【答案】
B
【知识点】
核裂变的应用、核电站工作原理
【点评】
本题考查核能在核电站中的应用,重点在于区分核裂变、核聚变和放射性衰变的应用现状,属于基础常识类题目,需要学生牢记当前核能发电的技术实际情况。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,需理清核电站的能量转化流程:首先回忆核电站的工作环节,核反应堆利用核裂变释放核能,先将核能转化为内能来加热水产生高温高压蒸汽;接着蒸汽推动汽轮机转动,此时内能转化为汽轮机的机械能;最后汽轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能。逐一对比选项,找到符合这一完整转化过程的选项即可。
【解析】
核电站的能量转化过程分为三个核心步骤:
1. 核反应堆内,核燃料发生核裂变释放核能,将核能转化为水和蒸汽的内能;
2. 高温高压的蒸汽推动汽轮机转动,将内能转化为汽轮机的机械能;
3. 汽轮机带动发电机运转,发电机将机械能转化为电能。
因此完整的能量转化路径为:核能→内能→机械能→电能,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
核电站能量转化、能量转化规律
【点评】
本题考查对核电站工作过程中能量转化的理解,属于基础类题目,需要学生熟悉核电站各核心设备的功能及对应的能量变化,掌握能量转化的逻辑链条即可轻松解答。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆太阳能量来源的相关知识,再结合各选项涉及的物理过程逐一分析排除:
1. 明确燃烧的条件:燃烧需要氧气参与,而太阳内部不存在适合燃烧的环境,因此A选项不符合;
2. 区分核裂变和核聚变:核裂变是重原子核分裂为轻原子核的过程(如核电站的能量来源),太阳内部的核反应是轻原子核聚合,并非核裂变,所以B选项错误;
3. 太阳内部在高温高压的条件下,氢原子核会发生大规模的核聚变反应,聚合成氦原子核,同时释放出巨大的能量,这是太阳能量的真正来源;
4. D选项中电能转化为内能的过程在太阳内部不存在,显然错误。通过逐步排除,就能确定正确答案。
【解析】
对各选项逐一分析:
A选项:燃烧需要氧气作为助燃物,太阳内部没有适合燃烧的环境,因此太阳能量并非来自可燃性物质的燃烧,该选项错误;
B选项:核裂变是重原子核分裂为较轻原子核的核反应,核电站的能量来源于核裂变,但太阳内部的核反应类型并非核裂变,该选项错误;
C选项:太阳内部处于高温高压环境,氢原子核在此条件下发生大规模的核聚变反应,聚变成氦原子核,同时释放出巨大的能量,这是太阳能量的来源,该选项正确;
D选项:太阳内部不存在电能转化为内能的过程,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
太阳能量来源、核聚变原理
【点评】
本题考查太阳能量来源的基础常识,需要学生区分燃烧、核裂变、核聚变的不同特点及应用场景,属于基础识记类题目,帮助学生巩固天体物理的基础知识点。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需逐一分析各能源的能量来源,判断是否来自太阳能:
1. 先明确各类能源的成因:化石能源由古代生物遗骸形成,古代生物的能量源于太阳能;水能是太阳辐射引发水循环,形成水位差产生的;风能是太阳照射导致地表温度差异,引发空气流动形成的。
2. 再排除来源非太阳能的能源:地热能来自地球内部,潮汐能主要源于天体引力,核能来自原子核内部,均与太阳能无关。
3. 最后逐一排查选项,找出所有能源均来自太阳能的选项。
【解析】
1. 各类能源来源分析:
化石能源:古代生物的能量来自太阳能,其遗骸经地质作用形成化石能源,因此间接来自太阳能。
水能:太阳辐射使水蒸发,形成水循环,产生水位差进而形成水能,属于太阳能转化而来。
风能:太阳照射导致地球表面不同区域温度、气压差异,促使空气流动形成风,风能来源于太阳能。
地热能:来自地球内部的熔岩和放射性物质衰变,与太阳能无关。
潮汐能:主要由月球和太阳的引力作用产生,并非来自太阳能。
核能:来自原子核裂变或核聚变释放的能量,与太阳能无关。
2. 选项排查:
A选项:化石能源、水能、风能均来自太阳能,符合题意。
B选项:地热能、潮汐能不来自太阳能,不符合。
C选项:核能不来自太阳能,不符合。
D选项:核能不来自太阳能,不符合。
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
常见能源的来源;太阳能衍生能源;非太阳能能源辨析
【点评】
本题考查常见能源的能量来源,属于基础概念题,需要学生准确记忆各类能源的成因,区分直接或间接来自太阳能的能源与其他能源,避免混淆不同能源的来源。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆核裂变和核聚变的核心特点:核裂变是较重的原子核分裂成多个中等质量原子核的过程,常伴随链式反应;核聚变是较轻的原子核结合成较重原子核的过程。
观察图(a),可以看到一个大的原子核分裂为多个小原子核,且有中子轰击引发后续反应,符合核裂变的特征;观察图(b),是多个小原子核结合成一个大原子核,符合核聚变的特征。我们需要将图的特征和两种核反应的定义对应起来,从而确定答案。
【解析】
图(a)中,较重的原子核分裂成较轻的原子核,同时释放的中子会继续轰击其他原子核,引发链式反应,这是核裂变的过程;
图(b)中,几个质量较小的原子核结合成一个质量较大的原子核,这是核聚变的过程。
【答案】
裂变;聚变
【知识点】
核裂变、核聚变
【点评】
本题主要考查对核裂变和核聚变过程的区分,解题的关键是抓住两种反应的核心差异:核裂变是“分裂”,核聚变是“聚合”,需要牢记两种核反应的直观特征,避免混淆。
【难度系数】
0.8